PLC原理及应用案例式教学内容讲解.doc

《PLC原理及应用》案例式教学内容 该课程在进行了前期的教学知识点讲授后，准备了九个案例来理解PLC控制指令的使用及控制系统的开发。通过以上案例的运用，能使学生熟练的掌握PLC的各种基本指令与控制指令。在理解控制程序的基础上，也能编写符合客户要求的控制程序。 一、PLC系统简介 CPM1A系列可编程控制器是日本欧姆龙公司的袖珍型机，功能强，体积小，使用交流电源可在100V～240V范围内变动，且机内还设有供输入用的DC24V电源。可编程序控制器（简称PC）在进行生产控制或实验时，都要求将用户程序的编码表送入PC的程序存贮器，运行时PC根据检测到的输入信号和程序进行运算判断，然后通过输出电路去控制被测对象。所以典型的PC系统由以下三部分组成：输入/输出接口、PC主机、通讯接口。 一、可编程序控制器（PC）主机 在我们的实验台（箱）中，选用的PC主机型号是CPM1A—40CDR—A—V1，有24个输入点，16个输出点。PLC主机面板图如图1-1所示 图1-1 在图1-1中： ①输入接线端 ②输出接线端 ③输入/输出端口状态指示。 ④主机状态指示。有四个指示灯。 当PC接通电源时，PWR灯亮； 当PC运行程序时PWR和RUN两灯点亮。 ERR和ALM共用一个指示灯，ERR是异常指示，当PC自检发现异常时点亮，ALM为报警指示，在PC进行系统诊断发现电池电压偏低或程序周期在100～130ms区间时闪烁发光。这时PC仍继续执行程序。 当主机与外设端口通信时，COMM灯闪烁。 ⑤通讯接口：用于下载程序、及调试、监视模式。 ⑥扩展接口：可对输入输出点数进行扩展，或其他专用模块。 二、通讯装置 通常采用微型计算机作为编程、监视设备。安装OMRON公司的PLC集成调试软件Cx-Programer V5.0，用专用的通讯电缆将电脑的串口（RS232）和PLC主机的通讯接口连接起来，运行软件，就可将编好PLC程序的编码表下载至PC的存储器中，运行程序，进行控制实验，也可以对PLC主机的各输入输出点的状态进行监视。关于上位软件的安装与使用请参见第二章。 三、输入输出部分 通常PLC的接口分为输入接口和输出接口两部分。根据主机点数的不同，输入输出接口的数目也各不相同。如CPM1A-40CDR，有24个输入点，16个输出点，共40点；CPM1A-30CDR，有18个输入点、12个输出点，共30点。 输入接口通常使用00通道和01通道，每个通道为12位，分别为0000～0011、0100～0111。每位相当于一个输入端口。有两个或一个COM端，分别对应于两个通道，用于控制输入电平的有效电平，当COM端接高电平，则输入电平高有效；当COM端接低电平，则输入电平低有效。根据主机点数，使用其中的部分或全部通道。CPM1A-40CDR使用0000～0011、0100～0111；CPM1A-30CDR使用0000～0011、0100～0105。 输出接口通常使用：10通道和11通道，每个通道8位，分别为1000～1007、1100～1107。可分组控制，COM0～COM5，用于控制输出端的有效电平。当COM端接高电平，则当输出端有效时，输出高电平；当COM端接低电平，则当输出端有效时，输出低电平。CPM1A-40CDR、CPM1A-30CDR的输出方式均为继电器输出。CPM1A-40CDR使用1000～1007、1100～1107；CPM1A-30CDR使用1000～1007、1100～1103。 表1-1是CPM1A-40CDR输出端的分组状况 表1-1 输出端 控制端 1000 COM0 1001 COM1 1002、1003 COM2 1004、1005、1006、1007 COM3 1100、1101、1102、1103 COM4 1104、1105、1106、1107 COM5 表1-2是CPM1A-30CDR输出端的分组状况 表1-2 输出端 控制端 1000 COM0 1001 COM1 1002、1003 COM2 1004、1005、1006、1007 COM3 1100、1101、1102、1103 COM4 四、输入/输出接口的使用方法 在我们的实验台（箱）中，是按模块化方式设计的，每个模块都将实验时用到的输入输出信号引出，供实验时接线用。这里我们只介绍主机模块和基本指令模块。其他模块在具体实验中介绍。 在主机模块中，我们已经将PLC主机上的输入/输出端和实验模块上的输入输出单元对应接好。实验时只须用双头线按实验接线表连接即可。主机上方为输入端，下方为输出端。 基本指令模块中我们提供了钮子开关，作为长动型输入触点；发光二极管指示灯，作为负载指示。主要用于学习PLC各种指令的功能及使用。实验一～实验